CN102486826A - 一种指纹影像撷取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种指纹影像撷取装置，用于取得一指纹影像。所述指纹影像撷取装置包含：一光源、一影像传感器以及一棱镜，光源用于发射光束，影像传感器用于产生指纹影像，棱镜用于接收光源发射的光束并将光束反射于影像传感器，包含：一手指接触面，用于供使用者的手指放置且将光源的光束反射；一第一反射面，与手指接触面平行；以及一第二反射面，与手指接触面及第一反射面连接，且与手指接触面具有小于90°的一夹角α，其中，被指纹反射的光束依序被第一反射面、手指接触面及第二反射面反射，而后射出棱镜外被影像传感器接收。

Description

一种指纹影像撷取装置

技术领域

本发明涉及一种指纹影像撷取装置，尤其涉及利用一个平行棱镜且光源的光束路径经过三次反射的指纹影像撷取装置。

背景技术

指纹影像撷取装置可分为光学形式及非光学形式。目前大部份的指纹影像撷取装置，是采用光学形式，其一般应用棱镜(Prism)、凸透镜(Convex Lens)以及影像传感器作为主要组件以捕捉指纹影像。

图1为一种现有指纹影像撷取装置1的示意图。参阅图1，来自光源12的光束经由棱镜14的一边进入棱镜14。光束在棱镜14内朝向与手指10接触的斜边前进，并被手指10反射至棱镜14的另一边。光束再经凸透镜16聚焦至影像传感器18上，接着再进行适当的讯号处理以完成指纹辨识的动作。相类似的指纹影像撷取装置也可参阅欧洲专利EP2039292A1。

为了减小指纹影像撷取装置的体积，美国专利2008/0273771A1及世界专利组织的专利WO 01/18741A1揭露一种二边互相平行的棱镜。图2为美国专利2008/0273771A1的棱镜2结构图。为参阅图2，此棱镜2包含互相平行的一个手指接触面241及一个第一反射面242。此外，棱镜2还包含一个第二反射面243，其与手指接触面241及第一反射面242连接且与第一反射面242具有一夹角θ。光源22发射的光束垂直于第一反射面242进入棱镜24，照射于手指接触面241后，依序被第一反射面242及第二反射面243反射，投射出棱镜24外而被影像传感器28接收。此类指纹影像撷取装置2棱镜24的设计是为使光路经二次反射。

为了使指纹影像撷取装置应用于更小型或可携带式的电子装置上，指纹影像撷取装置的体积希望能再减小。因此，如何能再减小指纹影像撷取装置的体积，为本发明想要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一个薄型的指纹影像撷取装置。

本发明提供一种指纹影像撷取装置，用于取得一指纹影像，包含：一光源，用于发射光束；一影像传感器，用于产生所述指纹影像；以及一棱镜，用于接收所述光源发射的光束并将该光束反射到所述影像传感器，包含：一手指接触面，用于供使用者的手指放置且将所述光源的光束反射；一第一反射面，与所述手指接触面平行；以及一第二反射面，与所述手指接触面及所述第一反射面连接，且与所述手指接触面具有小于90°的一夹角α，其中，被所述使用者的手指反射的光束依序被所述第一反射面、手指接触面及第二反射面反射，而后射出所述棱镜外被所述影像传感器接收。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述手指接触面与第二反射面的夹角α介于64°～68°。

进一步，所述手指接触面包含：

一第一区，用于供所述使用者的手指放置；以及

一第二区，毗邻所述第一区，用于接收来自所述第一反射面的光束，并将所述光束反射至所述第二反射面。

进一步，所述棱镜为塑料材质制成。

进一步，所述棱镜为玻璃材质制成。

透过上述的指纹影像撷取装置，可使光源发射出的光束经过三次反射。当光路反射越多次，则指纹影像撷取装置将可制作得更薄。因此本发明可使指纹影像撷取装置的体积缩小，比起一次或二次反射的指纹影像撷取装置具有更薄的厚度。

再者，本发明可有效缩小指纹影像撷取装置的体积，而使指纹影像撷取装置应用于手机、相机等电子产品装置上。

附图说明

图1为现有指纹影像撷取装置的示意图；

图2为现有指纹影像撷取装置的棱镜结构图；

图3为本发明指纹影像撷取装置的一实施例的结构图；

图4为本发明指纹影像撷取装置的光源发射出光束路径图；

附图中，各标号所代表的部件如下：

θ 夹角，α 夹角，1 指纹影像撷取装置，10 手指，12 光源，14   棱镜，16 凸透镜，18 影像传感器，2 指纹影像撷取装置，22 光源，24 棱镜，241 手指接触面，242 第一反射面，243  第二反射面，28 影像传感器，3 指纹影像撷取装置，32 光源，34 棱镜，341 手指接触面，341a 第一区，341b 第二区，342 第一反射面，343 第二反射面，344 第三面，36 透镜组，38 影像传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图3为本发明指纹影像撷取装置3的一实施例的结构图。

参阅图3，指纹影像撷取装置3包含一个光源32、一个棱镜34、一个透镜组36及以一个影像传感器38。本实施例指纹影像撷取装置3是透过光源32发射出散射光光束，光束进入棱镜34后，投射在棱镜34上的手指指纹的脊线(ridge)和谷线(valley)，光束在棱镜34内反射后进入透镜组36而聚焦于影像传感器38，形成一个指纹影像。

光源32为一个发散光源，可采用发光二极管(LED)。

棱镜34包含一个手指接触面341、一个第一反射面342、一个第二反射面343、以及一个第四面344。棱镜34设置的目的是为折迭光源32的光路，以使指纹影像撷取装置3的体积缩小，其中当光路折迭越多次，则指纹影像撷取装置3将可制作得更薄。棱镜34可为玻璃或塑料材质制成。

手指接触面341包含一个第一区341a及一第二区341b。第一区341a用于供使用者的手指放置。第二区341b毗邻第一区341a，用于反射光束。第一区341a及第二区341b实质上可为同一平面，或如图中所示二者为不同平面。

第一反射面342与手指接触面341平行，可用于反射光束。

第二反射面343，与手指接触面341的第二区341b及第一反射面342连接，且与手指接触面341具有小于90°的一夹角α。夹角α介于64°～68°，较佳地为66°。第二反射面343可用于反射光束。

光源32、透镜组36及影像传感器38的形式与功能，是与现有指纹影像撷取装置相同，在此不详细说明。

图4为本发明指纹影像撷取装置3的光源32发射出光束路径图。

参阅图4，当光源32发射出光束后，光束穿过第一反射面342进入棱镜34内而投射在指纹接触面341的第一区341a。指纹接触面341的第一区341a是放置有使用者的手指。光束照射在手指的指纹时，被指纹反射的光束依序被第一反射面342、手指接触面341的第二区341b及第二反射面343反射，而后射出棱镜34外、被透镜组36聚焦于影像传感器38。

透过本发明所设计的指纹影像撷取装置3的棱镜34，可使光源32发射出的光束经过三次反射。当光路反射越多次，则指纹影像撷取装置3将可制作得更薄。因此本发明可使指纹影像撷取装置3的体积缩小，比起一次或二次反射的指纹影像撷取装置具有更薄的厚度。

此外，本发明指纹影像撷取装置3利用上述结构，可有效缩小指纹影像撷取装置的体积，而使指纹影像撷取装置应用于手机、相机等电子产品装置上。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。

Claims (5)

1.一种指纹影像撷取装置，用于取得指纹影像，其特征在于，包含：

一光源，用于发射光束；

一影像传感器，用于产生所述指纹影像；以及

一棱镜，用于接收所述光源发射的的光束并将该光束反射到所述影像传感器，包含：

一手指接触面，用于供使用者的手指放置且将所述光源发射的光束反射；

一第一反射面，与所述手指接触面平行；以及

一第二反射面，与所述手指接触面及所述第一反射面连接，且与所述手指接触面具有小于90°的一夹角α， 

其中，被所述使用者的手指反射的光束依序被所述第一反射面、手指接触面及第二反射面反射，而后射出所述棱镜外被所述影像传感器接收。

2.根据权利要求1所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述手指接触面与第二反射面的夹角α介于64°～68°。

3.根据权利要求1所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述手指接触面包含：

一第一区，用于供所述使用者的手指放置；以及

一第二区，毗邻所述第一区，用于接收来自所述第一反射面的光束，并将所述光束反射至所述第二反射面。

4.根据权利要求1所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述棱镜为塑料材质制成。

5.根据权利要求1所述的指纹影像撷取装置，其特征在于，所述棱镜为玻璃材质制成。

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